煤炭資源與石油資源是第一次與第二次工業革命中的主要能源。正是因為這兩種化石能源的存在,人類才能夠獲取足夠的熱能轉化為“有用功”,幫助人類社會生産進步。然而随着時間的推移,化石能源的不可再生性以及對自然環境的污染日益嚴重,科學家們不得不尋找新的能源分擔化石能源的壓力。
到了現如今這個時代,太陽能,風能,地熱能等各種能源争相湧現,在很大程度上緩解了能源危機。可與此同時,另外一種讓人感覺匪夷所思的說法也悄然出現。
不少人暗自猜想,是不是其實科學家們早就已經找到了免費能源,卻禁止人們使用和研究?這究竟是怎麼一回事兒呢?
風能是清潔能源
能源的發展在人類文明的發展過程中,能源的存在和我們息息相關。尤其是到了近現代生活之中,假如沒有能源的支持,我們很難想象人類社會會倒退到什麼樣的地步。
到了那個時候,也許我們擁有超越古人的見識,但最終的生活狀态也和他們相去不遠。畢竟古人是“有而不用”,我們則是“會卻沒有”。
十九世紀初,蒸汽機的發展取得了很大的進步,這其中離不開人類科學技術的改進,但更重要的還是人類對能源利用的效率變得更高。
蒸汽機模拟圖
舉一個簡單的例子,曾經的一噸标準煤炭大概隻能夠提供一兩噸的蒸汽,但現在卻能夠提供的更多,而這部分多出來的能源自然就能讓蒸汽機擁有更強的動力。
可在這之後,人類科技持續不斷發展,煤炭所提供的能量以及效率在某些程度上已經無法滿足人類的需求,新能源的探索自然就成了十分必要的事情。
1861年,随着世界上第一座煉油廠的出現,石油資源正式出現在人類視野之中。相比于煤炭資源,石油能夠提供更強更多的熱能和動能,這也順帶推動了第二次工業革命的進程。
石油開采
然而無論是煤炭還是石油,其不可再生以及環境污染的性質,卻再一次成了人類發展的難題。尤其是在可持續發展日益重要的今天。
如果持續不加限制地使用這兩種資源,那麼環境污染必然會越來越嚴重,而我們最終也很有可能面臨沒有能源可用的窘境。在這樣的情況下,有關可再生能源的研究就顯得無比重要。
以風能和風力發電為例,曾經世界各國的主要發電方式都是化石燃料發電,在發電的過程之中,資源的損耗以及對外造成的污染是不可避免的。
風能是一種清潔能源
然而人類社會又需要這種電力,導緻這一直都是一個惡性循環。可風力發電卻不存在相應的問題,這種使用方式不僅對自然環境沒有任何危害和影響,甚至還能夠滿足人類日常用電需求,絕對稱得上一舉兩得。
尤其是對于一些水力,動力資源匮乏的國家來說,風力簡直就是完美的補償。像風車之國荷蘭就計劃在2030年利用風力發電達到全國總用電量的40%,這絕對是值得許多國家學習的。
那麼所謂的免費能源又是怎麼一回事呢?既然會被禁止研究和使用,那就說明免費能源不可能是風能,太陽能等可再生資源。
水力發電并非每個國家都能實現
事實上,所謂的免費能源指的是可以讓全人類低成本使用的能源,大概分為技術猜想和科學試驗兩方面。部分人認為這些免費資源之所以會被禁止,主要是擔心少數群體利益受到影響。
這其實很容易理解,就像我們日常生活之中常見的鑽石一樣。很多人覺得鑽石昂貴,一方面是因為鑽石精美,另一方面則是由于鑽石稀少。
可事實上,鑽石在地球上的含量并不少,主要還是由于鑽石集團選擇了控制銷售的方式,并借此來穩定利益收入。從這一點來看,禁止研究的言論似乎有理有據,可事實真是如此?
鑽石
技術猜想與科學依據想要了解事件的真實性其實很簡單,隻要知道這類免費能源的真實性以及利益價值即可。
如果事件本身就是不可能實現的,那麼禁止研究和使用的說法自然就不成立;而即便事件能夠實現,如果其中利益足夠巨大,那就更不應該禁止了。
随着人類科學的進步和發展,我們了解到太陽是通過持續不斷的核聚變對外釋放大量的光和熱。那人類能否模拟太陽中的原子核聚變,制造出人工太陽為地球提供能量呢?
科學由猜想開始,然後經過不斷的實驗成為現實,有關人工太陽的研究自然也就提上了日程。然而當科學家們正式開始實驗研究以後,兩個巨大的難題卻徹底斷絕了科學家們的探索之路。
自然界的太陽
首先是太陽的核心溫度大概在1500萬℃,人類想要制造出這樣的溫度并不現實。不僅如此,1500萬攝氏度還有大量原子核聚變所産生的壓強為整體結構提供保障。
人類想要通過自己的能力來實現這一構想,至少要将溫度提升到上億攝氏度,這完全就是天方夜譚。
其次就是太陽對地球釋放出的能量,在抵達地球的過程中就已經遭受了巨大的損失。科學家們推測,人類即便真的能夠模拟制造出人工太陽,所損失的能量同樣是不可估計的。
這樣一來,研究本身就失去了意義。然而就在絕大多數科學家都選擇放棄的時候,另外一部分科學家卻想要反其道而行之。
既然熱核聚變技術無法完成,那麼冷核聚變是否可以實現呢。在低溫條件下完成對外做功的需求,這不就完美解決了熱核聚變技術的問題。
人造太陽想象圖
想象是美好的,現實卻是殘酷的。也許不少人在第一次聽到這種想法的時候,都認為有實現的可能性。可根據克勞修斯表述我們得知:
熱量不能自發從低溫物體轉移到高溫物體。想要真正完成冷核聚變技術,外力做功所需要的能量甚至超過了熱核聚變技術,這根本就不現實。
而所謂的水制油技術同樣是天方夜譚,這種技術的意思就是說以水替油,成為汽車新的動力來源。然而通過水的化學方程式H2O我們就知道:
無論是氫原子還是氧原子,在人類現有的技術條件下,根本不可能以有限的量提供足夠的功,也同樣不符合熱力學基本定律。
人們還曾設想過水制油實驗
除去以上兩種技術猜想之外,其實還有關于永動機的經典案例。雖說在現如今這個時代,人類已經通過了解能量守恒定律,知道永動機已經不可能實現。
但在數百年之前,很多人都提到過永動機的設想,甚至還發明過各自内心的永動機。而在所謂的免費能源出現之後,永動機再一次出現在世人眼前。
永動機設想圖
可事實上,能量轉化效率不可能達到百分百的現實同樣斷絕了永動機的猜想。舉一個簡單的例子,我們現如今在利用煤炭資源以及石油資源等化石燃料之時——
真正能夠成為有用功的能量的部分還不到總體的40%。想要真正完成永動機的設想,至少要将利用率的問題解決才行。
不僅如此,除去第一種依靠能量不守恒來猜想的永動機之外,還有第二種永動機。這種永動機的基本理念是通過單一熱源吸熱,然後完全轉變為有用功且不會引起其他的能量變化。
也就是說在某種程度上,第二種永動機滿足了能量守恒,且能量循環達到了一個閉環。早在1881年,就還真有人做出了這種永動機。
人類曾經設想過的永動機
可等到做完之後才發現,從單一熱源吸取能量且做功之後,就已經無法再次進入循環狀态了。對此,熱力學第二定律專門做出解釋:
這種所謂的閉環根本不可能實現,變成有用功的過程中也必然會産生其他影響。更重要的是,熱力學第二定律的另一種表述——熵增定律,其實也斷絕了所謂免費能源的猜想。
了解熵增定律的人都知道,在一個孤立系統中的總混亂度,總穩定度(熵)不會減小。我們想要“免費”解決這種變化,根本就不可能實現。
人類曾經設想過的永動機
商業思維既然知道了免費能源不可能成為現實,那麼禁止研究和使用自然就成了無稽之談。可我們假設免費能源真的能夠使用,所謂的利益集團又是否真的會禁止呢?
在科學猜想面前,或許人類思維的選擇也是一個很好的判斷方式。我們将鑽石,現有能源和免費能源做對比,很多人都知道鑽石在某種程度上已經成為人們生活的“必需品”。
所以鑽石集團可以通過控制銷售數量的方式來穩定價格,最後再通過各種各樣的營銷手段來賺取利益。
鑽石需要營銷
在這一點上,現有能源其實也是一樣的,隻不過相較于鑽石而言,能源并不需要任何營銷推廣,每個人都不得不使用。
而免費能源出現以後,人類似乎就可以不用再付費購買能源了,這也是禁止研究使用說法的由來。可事實上,免費能源即便真的研發出來讓每個人都使用,商家真的就沒有辦法從中謀取利益了?
答案是否定的。現代社會中的商業手段何其之多,任何一種方式都可以幫助商家從免費能源中獲利。舉一個簡單的例子,使用免費能源所需要的工具,各類用品,難道還不足以讓商人賺得盆滿缽滿?
地球能源主題繪圖
這和“周邊”是同一個道理。不僅如此,免費能源不就和水資源一樣?現如今每個人的家裡面都有水龍頭,想喝水何其簡單。
可為何瓶裝水仍舊能夠吸引衆多人購買,在飲用市場獨占鳌頭。等到免費資源真的出現的時候,兩者又有什麼區别呢。由此可以看出來,所謂的禁止研究使用隻不過是無聊的陰謀論而已。
結語在能源發展研究這件事情上,絕對是急不來的。從煤炭到石油到現如今的其他可再生能源,人類所取得的進步主要是将能源的利用效率不斷提高,将能源損耗以及對自然環境的污染進一步減小。
在這個循序漸進的階段,突然有人表示自己已經抵達了能源的“終點”,完全沒有任何可信度。這就像科幻小說和科學小說的區别,我們相信一切皆有可能,但想象與現實的差距還是要分得清楚才行。
地球能源與污染主題繪圖
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